Краткие новости

Солнечная печка из подручных материалов. Еще издавна было замечено нашими предками, что в жаркий день, на камнях не составит особого труда пожарить яичницу. Люди пошли дальше, и изобрели солнечную печь. Описание самодельно солнечной печки >>> ЗДЕСЬ.
 

Опросы

Альтернативная энергетика.

Солнечный коллектор мне нужен для...

Главная
Статьи о солнечной энергетике - Блог

Как работает солнечный коллектор.

        Солнечный коллектор конструкция.

        Отметим часто употребляемые названия солнечного коллектора - солнечная водонагревающая установка, солнечный водонагреватель, солнечная батарея, солнечный бойлер, солнечная система горячего водоснабжения, солнечная гвс, система солнечного отопления, гелиосистема.Устройство вакуумного солнечного коллектора

         Как работает солнечный коллектор рассмотрим на примере, как работает Вакуумный Трубчатый Солнечный Коллектор с тепловыми трубками - стержнями (технология Heat Pipe).
        Этот тип солнечного коллектора выбран нами не случайно, так как это самый популярный солнечный коллектор. Напомним, что плоские солнечные коллекторы были разработаны и эффективно работают в странах с теплым климатом - это страны юга Западной Европы, Азии и т.д.
        Вакуумные трубчатые коллекторы были разработаны для эксплуатации в регионах с умеренным и суровым климатом, то есть наилучшим образом подходят для России. Многие производители разрабатывают и производят солнечные коллекторы на вакуумных трубках специально для России.

        Солнечный вакуумный коллектор  собирает солнечную энергию -  солнечное излучение видимого и не видимого человеческому глазу спектра и преобразует  её в  тепловую энергию. В этой связи отметим, что эффективность работы солнечного коллектора зависит от интенсивности солнечного излучения, а не от температуры окружающей среды, которая оказывает заметное влияние только при больших отрицательных значениях. Так, вакуумный солнечный коллектор с тепловыми трубками эффективен при температурах до -35С и способен преобразовать в тепло до 98% солнечного излучения, достигающего его поверхности. Температура теплоносителя вакуумного коллектора, в режиме ограничения отбора тепла, может составлять 250—300 °C .

 Принцип работы солнечного коллектора рассмотрим, начиная с работы вакуумной трубки.

Вакуумная трубка.

Функция: Преобразование солнечного излучения в тепло.

       Вакуумная трубка солнечного коллектора из боросиликатного стекла с пониженным содержанием Конструкция вакуумной трубкиметаллов. Она ударопрочная и выдерживает град размером до 35мм.

        Стенки трубки двойные, фактически одна трубка находится внутри другой, а между ними вакуум. Вакуум между стенками трубки создается при ее производстве. За счет вакуума между трубками потери тепла минимальны, так как вакуум - самый эффективный теплоизолятор. Это делает вакуумный трубчатый коллектор на 45% эффективнее плоского коллектора. Поверхность внутренней трубки имеет специальное покрытие, очень чувствительное ко всему спектру солнечного излучения. Современные трубки имеют тройное напыление, при этом каждый слой выполняет свою функцию, как показано на рисунке.

          Говоря простым языком, слои отвечают за поглощение энергии, преобразование ее в тепло, минимизацию отражения. Кроме того, стеклянная трубка,  со специальным  покрытием, по сути, являются подобием увеличительного стекла, которое усиливает - концентрирует попадающее на него излучение внутрь трубки.

        Излучение, из видимых и не видимых человеческому глазу лучей,  концентрируется на полом медном сердечнике, находящемсяМедный стержень вакуумной трубки внутри этих трубок и заполненном легкокипящей жидкостью. Концентрированное, как линзой, солнечное излучение, воздействуя на медный сердечник, разогревает его, жидкость внутри сердечника  закипает, тем самым еще выше поднимая температуру сердечника, разогретого концентрированными лучами.  При закипании специальная жидкость  превращается в пар, температура которого выше, чем была температура перегретой жидкости. Пар отдает тепло и конденсируется, превращаясь в жидкость, в верхней части медной Алюминиевый держатель - тепловой экран медного стержня солнечного коллекторатрубки. Если внимательно посмотреть на фотографию, то можно заметить, что выступающая из трубки часть медного сердечника толще, чем сердечник внутри трубки. Эта расширенная часть - конденсатор, в котором пар легкокипящей жидкости снова превращается в жидкость. Эта жидкость - конденсат стекает в медный сердечник и процесс повторяется.  Так солнечная энергия преобразуется в тепловую энергию.

        В трубках современных солнечных коллекторов имеется алюминиевый тепловой экран, который держит тепловой стержень - медную трубку и выступает в роли передатчика тепла от внутренних стенок трубки к медному тепловому стержню.

Теплосборник солнечного коллектора.

Функция: Передача тепла от вакуумной трубки солнечного коллектора - теплоносителю.Теплосборник солнечного коллектора

         При помощи  теплосборника, находящегося в верхней части коллектора,  медный сердечник отдает тепло теплоносителю, который циркулирует  по контуру - вакуумный коллектор  - теплообменник бака.  За продвижение Монифольдтеплоносителя отвечает циркуляционный насос. Причем, если контроллер, получающий информацию от датчиков температуры, "увидит", что температура теплоносителя такова, что он не обеспечит нагрев воды в баке, то он даст команду и остановит работу циркуляционного насоса - предотвратит потерю тепла - не даст нагретой воде подогревать теплоноситель. Это происходит в основном ночью, при низких температурах окружающей среды. При недостаточной температуре теплоносителя, для подогрева воды. контроллер может включить ТЭН или включить циркуляцию теплоносителя по второму теплообменнику от альтернативной системы подогрева воды, например от твердотопливного или газового котла. Утром теплоноситель контура солнечного коллектора вновь прогреется, от преобразованного коллектрором в тепло утреннего света, и циркуляционный насос снова включится для продвижения теплоносителя от коллектора к теплообменнику в баке.

Внутри теплосборника солнечного коллектора.  Устройство теплоприемника солнечного коллектора

        На фотографии видно, что теплосборник изготовлен из меди. Слева видно муфту из латуни с резьбовым соединением для подвода теплоносителя, который циркулирует между теплосборником солнечного коллектора, и теплообменником внутри бойлерного бака.

Конструкция бака.

        Теплообменник бака солнечного коллнктораВнутри гидроаккумулятора - водяного бака, по спирали, расположен теплообменник, выполненный из меди. Теплоноситель отдает тепло воде через теплообменник внутри бака и, циркулируя, принимает новое тепло от телосборника солнечного коллектора. Системы гвс на солнечных коллекторах часто называют солнечными бойлерами. Фактически мы видим на фото бойлерный бак, внутри которого теплообменник.Мы видим внутренний бак, который всегда изготавливается из нержавеющей стали. Наружный бак - наружные стенки бойлера, могут быть как из обычной - окрашенной стали, так и из нержавеющей. Между наружными и внутренними стенками - между наружным и внутренним баком, находится термоизолятор (утеплитель) из пенополиуретана. Этот термоизолятор минимизирует потери тепла,  которые не превышают до 2 - 4С в сутки.

Активное изображение Рекомендуем прочитать статью "Мощность солнечного коллектора", в которой приводится пример расчета - простой метод определения количества тепловой энергии, которую можно получить с одного квадратного метра (определенного количества трубок) солнечного коллектора в определенном регионе и соответственно определить размер экономии традиционных энергоносителей. 

          Чтобы узнать, как работает самая простая система на солнечном коллекторе без давления, рекомендуем прочитать статью Солнечный коллектор для дачи. Накопительный водонагреватель.

        Система под давлением воды, но без циркуляции теплоносителя, описана в статье Солнечный коллектор для дома. Проточный водонагреватель. 

        В статьях описан принцип действия этих водонагревателей, помещены фотографии и схемы, а также даны ссылки на руководства по установке и эксплуатации и на магазин, в котором можно купить солнечный коллектор или готовую систему горячего водоснабжения на солнечном коллекторе, для дома, дачи, подогрева воды в бассейне.


Задать вопрос ЗАДАТЬ ВОПРОС      Активное изображение КУПИТЬ  

 

Солнечная печь. Солнечный комбайн.

Солнечный комбайн максимально использует энергию солнца, полезен и днем и ночью. 

Солнечный комбайн состоит из солнечной печи, солнечных батарей, автоматики слежения за солнцем, ночной Солнечная печьподсветки.

Солнечную печь составляют следующие компоненты комбайна:
  • опорная подставка, которая держит весь комбайн
  • вакуумная тепловая трубка, преобразующая свет в тепло
  • прожекторный отражатель, для концентрации света на вакуумной трубке
  • духовой шкаф для готовки
 
В состав комбайна также входят:
  • солнечные батареи, для питания автоматики и ночного освещения
  • автоматика слежения за солнцем
  • подсветка, которая вместе с отражателем прожекторного типа, ночью, составляют источник арт-света.

        Вакуумная тепловая трубка длиной два метра и диаметром двенадцать сантиметров, преобразует солнечный свет в тепло, которое используется для приготовления и разогрева еды в блоке, который работает, как духовка и поддерживает температуру приготовления 200С - 300С. Для максимального использования солнечного излучения, свет концентрируется на вакуумной трубке, зеркальным отражателем прожекторного типа. Автоматика подстраивает положение солнечного комбайна таким образом, чтобы угол падения света на вакуумную трубку был оптимальным.

        Панели солнечной батареи, закреплены сбоку, по каждой из сторон отражателя. Солнечные батареи преобразуют свет в электроэнергию, которая используется для работы автоматики слежения за солнцем.

        Ночью солнечный комбайн используется, как источник арт-света, то есть для освещения территории и как подсветка ландшафта. Подсветка также работает от электроэнергии, которую днем накопили солнечные батареи.

        В этом портативном солнечном комбайне - солнечной печи, интегрированы самые современные энергоэффективные и дизайнерские идеи и уникальный способ приготовления пищи. Использование солнечной печи помогает сэкономить уголь, электроэнергию, и газ.

        Солнечный комбайн – это экологически чистое оборудование, он не является источником загрязнения окружающей среды. 


 

Солнечная батарея своими руками.

В этой статье представлена самая полная информация о том, как сделать солнечную батарею своими руками.       

        Солнечная батарея - это фотоэлемент,  устройство для преобразования солнечного света в электричество. Энергия солнца относится к возобновляемым источникам энергии. Высокоэффективные солнечные батареи, с высоким КПД, сделанные из кремния можно купить в Интернет магазине. Для их производства требуется специальное оборудование, высокая температура для производства особо прозрачного, ударопрочного стекла, вакуумное оборудование и сложные технологические процессы.

        Если Вы готовы принести в жертву эффективность, можно в течение часа, на кухне изготовить собственные солнечные батареи из материалов, которые можно купить в магазине.

        Наша солнечная батарея будет использовать закись меди вместо кремния. Закись меди является одним из первых известных материалов для получения фотоэлектрического эффекта, в которых свет преобразуется в электроэнергию.

Необходимые материалы, приборы и инструменты:

  • Лист меди15Х15 см
  • Два зажима типа "крокодил"
  • Чувствительный микроамперметр или небольшой ЖК мультиметр
  • Электрическая плитка 1000 Вт
  • Большая пластиковая бутылка с отрезанным горлышком (можно использовать 2-х литровую бутылку из под воды)
  • Пара столовых ложек поваренной соли
  • Водопроводная вода
  • Наждачная бумага или металлическая щетка
  • Ножницы для листового металла

Делаем солнечные элементы.

Для производства солнечных элементов можно использовать электроплитку, например, такую, которая показана на фото ниже.


        1. Сначала лучше обезжирить руки. Первым делом отрезаем квадратный кусок медной пластины, со стороной примерно равной диаметру ТЭН-а плитки. Затем промойте получившийся квадрат из листовой меди с мылом или с моющим средством, чтобы очистить поверхность от жира.

        2. С помощью наждачной бумаги или проволочной щетки тщательно зачистите поверхность медной пластины, так чтобы убрать все сульфиды или другие возможные коррозии.

        3. Далее, поместите очищенный и высушенный медный лист на плитку и включите её на максимальную мощность.

    >>> Читать статью полностью...


 

Солнечный коллектор своими руками.

Солнечный водонагреватель своими руками.       

Перед тем, как Вы прочитаете эту статью...

        В этой статье описано, как сделать солнечный водонагреваетль - коллектор своими руками из "подручного материала". Сделать простейший солнечный коллектор, действительно не так уж и сложно, но стоит ли придумывать, чем заменить вакуумные трубки из специального суперпрозрачного, ударопрочного сетекла, с тройным светопоглощающим напылением, преобразующие в тепло весь спектр солнечного излучения (имеется в виду и невидимая глазу часть спектра). Трубки практически не имеют теплопотерь, работают эффективно даже в пасмурную погоду и преобразуют в тепло до 98% излучения?

солнечный коллектор рисунок         Вода, ветер и солнце — самые доступные и неисчерпаемые источники энергии, которые природа дарит человеку. Не случайно к ним в последние годы снова обращается самое пристальное внимание как науки и промышленности, так и энтузиастов технического творчества, самодеятельных конструкторов. О некоторых из создаваемых ими «домашних» устройствах с использованием ветра и солнца мы уже рассказывали в наших публикациях раздела КДМ и «Малая механизация». Сегодня знакомим вас с нагревательной солнечной установкой, сконструированной болгарским инженером Станиславом Станиловым.

        Без горячего водоснабжения сегодня обойтись трудно. Нужно ли помыть посуду или автомобиль, принять душ или вымыть пол — во всех этих случаях нужна теплая вода. Хорошо тем, у кого дом централизованно снабжается ею; а как быть владельцам индивидуальных домиков, дач? Можно, конечно, соорудить печь-«котельную», однако она потребует немало топлива. Между тем не только летом, но даже в холодную пору весны и осени можно обеспечить дом горячей водой без затрат даже самых минимальных количеств топлива. Для этого достаточно сделать водонагреватель, работающий от... солнца.

      Гелиокотельная не слишком сложна: в конструкцию входит солнечный коллектор, состоящий в данном случае из двух одинаковых блоков (при необходимости количество блоков можно увеличить), накопитель горячей воды и аванкамера. При проектировании солнечного водонагревателя использовалось несколько хорошо известных принципов. Так, например, для самого нагревателя — «парниковый эффект», то есть свойство солнечных лучей беспрепятственно проходить сквозь прозрачную среду в замкнутое пространство и превращаться в тепловую энергию, уже не способную преодолеть обратно прозрачную «крышу» установки. А в гидравлической системе служит термосифонный эффект, то есть свойство жидкости при нагревании подниматься вверх, вытесняя при этом более холодную воду и заставляя ее перемещаться к месту нагрева. Следует также отметить, что при разработке учитывался и эффект накопления и сохранения тепловой энергии: в установке «уловленная» солнечная энергия, преобразованная в тепловую, аккумулируется и сохраняется длительное время.

Разумеется, основополагающим принципом при проектировании был «сделай сам»: все составные элементы водонагревателя должны быть доступны для изготовления своими силами и из таких полуфабрикатов или сырья, материалов, которые можно приобрести в открытой продаже либо подобрать из металлолома.

Итак, немного об устройстве солнечного водонагревателя и о принципе его работы.

    >>> Читать статью полностью...


 

Солнечная печь своими руками.

Простая самодельная солнечная печка

        Еще нашими предками было замечено, что в жаркий день, на камнях можно пожарить яичницу. Люди пошли дальше, и изобрели солнечную печь, которая стала гораздо эффективнее раскаленных камней. Сегодня солнечные печи выпускаются промышленно.

Солнечная печь

         Несмотря на разнообразие солнечных печей, действуют все они одинаково, используя солнечное излучение, готовят или разогревают еду. Самым простым вариантом солнечной печи является обычная коробка, которая изнутри обклеивается фольгой, чтобы лучше отражать солнечные лучи на посуду. В коробку помещается кастрюлька обязательно черного цвета, чтобы поглощать энергию. Солнечная печка накрывается стеклянной крышкой, чтобы лучи проникали внутрь. Края крышки коробки направляются таким образом, чтобы отражать как можно больше солнечных лучей на кастрюльку. В печи будет собираться больше тепла, если ее корпус покрывается теплоизоляцией. Учитывая все правила можно сконструировать солнечную печку, которая вся будет нагреваться.  Конечно, замысловатое блюдо на таком устройстве варить не стоит, а вот что-либо разморозить или разогреть можно запросто. 

 

Конструкция самодельной солнечной печи

        Вырезаем печку по схеме, представленной ниже на рисунке, из любой коробки подходящего размера. Подойдет коробка из-под микроволновки или маленького телевизора. Обклеиваем полученную конструкцию фольгой. Если нет фольги, используйте другие светлые материалы отражающие солнечные лучи. Далее из "подножного" материала делается подставка под кастрюльку.  Кастрюльку запихиваем в прозрачный целлофановый пакет, который завязываем. Он будет способствовать сохранению тепла в кастрюле. Такая печь очень легка и может спокойно носиться с собой, например в походе.

Кликните на рисунке, чтобы открыть схему солнечной печки в большем масштабе
Схема солнечной печки
       Несомненным плюсом солнечных печей может считаться их компактность. Установив на солнце такую печку, разогреть получиться сразу несколько блюд. Причем печка будет согреваться не только от прямого солнечного света, иногда хватает и рассеянного.

        Недостаток самодельной солнечной печи в том, что разогреть пищу, когда скроется солнце, невозможно. Блюдо будет вариться долго - несколько часов. Если Вы любитель жареных блюд, тогда солнечная печка не для Вас. В средней полосе России, самодельная солнечная печь, будет работать не каждый день, но промышленные образцы с тепловыми преобразующими трубкам, работают и при рассеянном свете и при низких температурах.
        Солнечные печки могут иметь и более мощную систему нагрева, когда применяются зеркала или линзы, концентрирующие солнечные лучи. Причем температура в таких печах настолько высока, что готовятся даже пироги, а вода с легкостью закипает.

        Самодельные солнечные печи дешевы и просты в изготовлении. Кастрюля черного цвета служит поглотителем, нагреваясь быстрее, чем обычная посуда из алюминия или нержавеющей стали. Солнечные печи можно использовать для обеззараживания воды. Солнечные лучи сами по себе способны убивать микроорганизмы, но качество такого обеззараживания хуже, чем кипячение.
 

Тепловая мощность солнечной печи

        Около полудня, когда суммарная солнечная освещенность достигает 1000 Вт/м2, вполне можно рассчитывать на тепловую мощность самодельной солнечной печи в 50-350 Вт, в зависимости от типа и размера. Количество излучения утром и в вечерние часы, ниже и не может полностью компенсироваться поворотом конструкции к Солнцу, под оптимальным углом.

        Для сравнения: сжигание 1 кг сухой древесины производит приблизительно 5000 Вт, помноженные на термический КПД плиты (15 % для примитивного очага и 25-30 % для улучшенной кухонной дровяной плиты. Тепловая мощность, фактически достигающая посуды, составит от 750 до 1500 Вт.

        Количество солнечной радиации резко снижается при облачности и в сезон дождей.
В условиях нехватки прямого излучения самодельная солнечная печь пригодна для хранения готовой еды в теплом виде, что тоже бывает очень важно. Слабым местом самодельных солнечных печей (независимо от их типа) является то, что в облачные и дождливые дни (2-4 месяца в году) они не эффективны и пищу придется готовить при помощи традиционных средств: на дровах, газовой или керосиновой горелке.

        Различными фирмами выпускаются солнечные печки самых разных видов, например, в виде куба, все стороны которого состоят из множества линз, концентрирующих свет в центре, где помещается посуда для готовки.

Солнечная печь - куб

 

        Описание солнечной печи - солнечного комбайна, представленного на фото ниже, который днем готовит еду, автоматически поворачиваясь под оптимальным углом к солнцу, а ночью используется, как арт подсветка ландшафта  >> ЗДЕСЬ!

Солнечная печь

 

Солнечный коллектор. Мощность.

Вакуумный солнечный коллектор, как определить тепловую мощность?

        Как подобрать солнечный коллектор? Как определить, сколько тепловой энергии можно получить от одной трубки солнечного коллектора? От одного квадратного метра солнечного коллектора? Какова эффективность солнечного коллектора в конкретном регионе? 

Метод расчета тепловой мощности солнечного коллектора для определенного региона.

        Мы предлагаем простой способ, позволяющий на основе данных о солнечной активности в заданном регионе и площади поглощения солнечного коллектора, произвести ориентировочный расчет количества тепловой энергии, которое можно получить в конкретном регионе: от одной трубки солнечного коллектора, одного квадратного метра солнечного коллектора, за день, дачный сезон, за год. Чтобы оценить, насколько полно солнечный коллектор может обеспечить нас тепловой энергией используем следующие статистические данне. По статистике, "обычное" домохозяйство использует 2- 4кВт тепловой энергии для потребления горячей воды, на человека в день.  

Исходные данные для расчета тепловой мощности солнечного коллектора.

        Количество тепловой энергии, которое вырабатывает солнечный коллектор, зависит от:

1) Региона эксплуатации солнечного коллектора

2) Площади поглощения солнечного коллектора

3) КПД

4) Угла наклона солнечного коллектора по отношению к солнечному излучению

    >>> Читать статью полностью...


 
Далее...
            
Товары@Mail.ru
rss
Карта